JP7170286B2 - 生体貼付用膜 - Google Patents

Description

本開示は、再生セルロースで構成された生体貼付用膜に関する。本開示は、生体貼付用膜の使用方法および生体貼付用膜を有する積層シートの使用方法にも関する。

紫外線遮蔽材などの成分を保持する美容用のシートが知られている。例えば、下記の特許文献１は、肌に貼りつけて使用する、自己支持型シートを開示している。特許文献１に記載の自己支持型シートは、生体適合性または生分解性を有する疎水性ポリマー層を含み、水に不溶、かつ、接着材なしに皮膚上に貼り付けられると説明されている。

親水性でありながら水に不溶で、また、生体適合性を有する高分子材料としてセルロースが知られている。セルロースは、天然に豊富に存在する有機高分子であり、低コストで入手可能な高分子材料である。

セルロースを加工する方法として、セルロースを酸水溶液もしくはアルカリ水溶液または金属塩を含む有機溶媒などに溶解させた後に再生セルロースを得る方法がある。また、近年、イオン液体によってセルロースをより効率的に溶解可能であることが見出された。例えば下記の特許文献２は、セルロースをイオン液体に溶解させた溶液を多孔性支持体上にコーティングすることによって分離膜を形成する技術を開示している。

特開２０１４－２２７３８９号公報 特表２０１０－５２７７７２号公報

Park et al. " Cellulose crystallinity index: measurement techniques and their impact on interpreting cellulase performance" Biotechnology for Biofuels 2010, 3 10

しかしながら、特許文献２の分離膜では、セルロースを含むコーティング層が多孔性支持体上に形成されており、多孔性支持体からセルロース膜を単体として分離することは困難である。厚さが数μｍ程度の安定なセルロースの自己支持型薄膜は未だに得られていない。

本開示の例示的な実施形態として、生体に貼付するための再生セルロース膜であって、分子量７０，０００以下の再生セルロースの割合が２０％以上９０％以下かつ分子量２００，０００以上の再生セルロースの割合が１０％以上８０％以下であり、２０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の厚さを有する、自己支持型の生体貼付用膜が提供される。

包括的または具体的な態様は、膜、積層シートまたは方法で実現されてもよい。また、包括的または具体的な態様は、膜、積層シートおよび方法の任意の組み合わせによって実現されてもよい。

開示された実施形態の追加的な効果および利点は、明細書および図面から明らかになる。効果および／または利点は、明細書および図面に開示の様々な実施形態または特徴によって個々に提供され、これらの１つ以上を得るために全てを必要とはしない。

本開示の実施形態によれば、自己支持型の再生セルロース膜を形成でき、例えば、肌との密着性が高く長時間快適に貼ることのできる生体貼付用膜を提供可能である。

図１は、生体に作用、または、生体を保護する成分を保持した生体貼付用膜の例を示す模式的な斜視図である。 図２は、生体貼付用膜１００Ａを顔の一部に貼りつけた使用例を示す図である。 図３は、生体貼付用膜中の再生セルロースの微分分子量分布曲線を模式的に示した図である。 図４は、セルロース膜１００を有する積層シート１００Ｂを示す模式的な斜視図である。 図５は、セルロース膜１００の一方の主面から保護層１０１の一部を剥離した状態を示す模式的な斜視図である。 図６は、セルロース膜１００と皮膚２００との間に液体３００および／またはクリーム３０２を介在させる例を説明するための図である。 図７は、積層シート１００Ｂを皮膚２００に貼付した状態を示す図である。 図８は、皮膚２００上のセルロース膜１００から保護層１０１を剥離する途中の状態を示す図である。 図９は、セルロース膜１００、保護層１０１および第２の保護層１０２を有する積層シート１００Ｃを示す模式的な斜視図である。 図１０は、積層シート１００Ｃのセルロース膜１００から保護層１０１の一部を剥離した状態を示す模式的な斜視図である。 図１１は、セルロース膜１００および第２の保護層１０２の積層体を皮膚２００に貼付した状態を示す図である。 図１２は、着色されたセルロース膜１００ｂを皮膚２００に貼り付けた状態を模式的に示す図である。 図１３は、実施例１～６および比較例４のサンプルに関する、密着性の評価結果を示すグラフである。 図１４は、天然セルロースのＸＲＤパターンの例を示す図である。

本開示の一態様の概要は以下のとおりである。

［項目１］
生体に貼付するための再生セルロース膜であって、
分子量７０，０００以下の再生セルロースの割合が２０％以上９０％以下かつ分子量２００，０００以上の再生セルロースの割合が１０％以上８０％以下であり、２０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の厚さを有する、自己支持型の生体貼付用膜。

［項目２］
生体貼付用膜中の再生セルロースの重量平均分子量は、１００，０００以上である、項目１に記載の生体貼付用膜。

［項目３］
１×１０^４ｇ／ｍ^２・２４ｈ以上の水蒸気透過度を有する、項目１または２に記載の生体貼付用膜。

［項目４］
０％以上１２％以下の結晶化度を有する、項目１から３のいずれかに記載の生体貼付用膜。

［項目５］
重水に浸漬後の生体貼付用膜について、フーリエ変換赤外分光によって得られるスペクトル中のＣＨ基に関する吸収ピークの強度に対する、ＯＤ基に関する吸収ピークの強度の比は、０．０５以上である、項目１から４のいずれかに記載の生体貼付用膜。

［項目６］
０．３ｇ／ｃｍ^３以上１．５ｇ／ｃｍ^３以下のかさ密度を有する、項目１から５のいずれかに記載の生体貼付用膜。

［項目７］
生体に作用する成分または生体を保護する成分を膜内の少なくとも一部に保持している、項目１から６のいずれかに記載の生体貼付用膜。

［項目８］
少なくとも一部が着色されている、項目１から７のいずれかに記載の生体貼付用膜。

［項目９］
項目１から８のいずれかに記載の生体貼付用膜と、
生体貼付用膜の一方の主面上に配置された第１保護層であって、一方の主面から取り外し可能な第１保護層とを備える積層シート。

［項目１０］
生体貼付用膜の他方の主面上に配置された第２保護層をさらに備える、項目９に記載の積層シート。

［項目１１］
項目１から８のいずれかに記載の生体貼付用膜の使用方法であって、美容用、医療用、保護用または加飾用のシートとしての生体貼付用膜の使用方法。

［項目１２］
項目９または１０に記載の積層シートの使用方法であって、美容用、医療用、保護用または加飾用のシートとしての積層シートの使用方法。

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態は、いずれも包括的または具体的な例を示す。以下の実施形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。本明細書において説明される種々の態様は、矛盾が生じない限り互いに組み合わせることが可能である。また、以下の実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。以下の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素は共通の参照符号で示し、説明を省略することがある。また、図面が過度に複雑になることを避けるために、一部の要素の図示を省略することがある。

（自己支持型の生体貼付用膜の実施形態）
本開示の実施形態による生体貼付用膜は、再生セルロースで構成された自己支持型膜であって、分子量７０，０００以下の再生セルロースを２０％以上９０％以下の割合で含み、かつ、分子量２００，０００以上の再生セルロースを１０％以上８０％以下の割合で含む。本開示の実施形態による生体貼付用膜の典型的な厚さは、２０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下である。

生体貼付用膜の厚さは、５０ｎｍ以上１３００ｎｍ以下であってもよい。生体貼付用膜が５０ｎｍ以上の厚さを有すると、より高い強度が得られ、生体貼付用膜の取り扱いがより容易となる。生体貼付用膜の厚さが１３００ｎｍ以下であると、生体貼付用膜の例えば皮膚への密着性を向上させ得る。したがって、皮膚またはその他の表面に、生体貼付用膜を長く安定に貼り付け得る。生体貼付用膜の厚さは、５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であってもよい。生体貼付用膜の厚さが１０００ｎｍ以下であると、例えば皮膚に貼付した場合に生体貼付用膜が目立たないので有益である。生体貼付用膜が５００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の厚さを有していてもよい。厚さが５００ｎｍ以上であると、より強度が高く破れ難い生体貼付用膜が得られる。また、美容成分などの有効な成分をより多く生体貼付用膜に保持させることができる。生体貼付用膜が１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の厚さを有していてもよい。厚さが１００ｎｍ以上であると、薄膜の形状の維持に有利である。厚さを５００ｎｍ以下とすることにより、生体貼付用膜の例えば皮膚への密着性をより向上させ得る。したがって、皮膚またはその他の表面に、生体貼付用膜をより長く安定に貼り付け得る。また、生体貼付用膜がより薄くなることにより、生体貼付用膜を皮膚上でより目立たなくすることができる。

本明細書において、「自己支持型膜」は、支持体なしに膜としての形態を維持できる膜を意味し、例えば指、ピンセットなどを用いて膜の一部をつまんでその膜を持ち上げたときに、その膜を破損させることなく、支持体なしにその膜の全体を持ち上げることが可能であることを意味する。本明細書において、「再生セルロース」は、天然セルロースに特有の結晶構造Iを持たないセルロースを意味する。

生体貼付用膜を構成する再生セルロースの原料は、特に限定されない。例えば、再生セルロースの原料としては、植物由来もしくは生物由来の天然セルロース、または、セロハンなどの再生セルロースを用い得る。あるいは、再生セルロースの原料は、セルロースナノファイバーなどの、加工のなされたセルロースであってもよい。再生セルロースの原料における不純物の濃度が１０重量％以下であることが有利である。

本開示の実施形態において、生体貼付用膜中のセルロースが、実質的に下記の一般式（I）で表されるセルロースであると有益である。

セルロースが「実質的に一般式（I）で表される」とは、セルロース中のグルコース残基のヒドロキシル基が９０％以上残っていることを意味する。セルロース中のグルコース残基のヒドロキシル基の割合は、例えば、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）等、公知の種々の方法で定量できる。上記の定義は、セルロースが分岐構造を全く含まないことを排除する意図ではない。人為的に誘導体化したセルロースは、「実質的に一般式（I）で表される」セルロースに含まない。「実質的に一般式（I）で表される」セルロースからは、一旦誘導体化を経て再生されたセルロースの全てが排除されるわけではない。一旦誘導体化を経て再生されたセルロースであっても、「実質的に一般式（I）で表される」セルロースに包含されることはあり得る。

本開示の実施形態では、生体貼付用膜が再生セルロースで構成されている。天然セルロースのファイバーを水などに分散させた懸濁液から形成された膜の強度は、セルロースのファイバーを構成するナノファイバー間の水素結合が担う。そのため、脆いセルロース膜しか得られない。これに対し、再生セルロースで構成された膜では、ナノファイバーが分子鎖の単位までほぐされているので、再生セルロースで構成された膜の強度は、セルロース分子鎖間の水素結合が担うことになる。すなわち、再生セルロースで構成された膜では、ナノファイバーよりも小さい単位同士の水素結合が均一に形成される。そのため、天然セルロースのファイバーを水などに分散させた懸濁液から膜を形成した場合と比較して、脆さを抑制して、高い強度を有しながらも適度な柔軟性を有し、かつ、破れにくいセルロース膜を提供することができる。ここで、「ナノファイバー」は、「ナノフィブリル（またはマイクロフィブリル）」とも呼ばれ、セルロース分子が集合した最も基本となる単位であり、約４ｎｍから約１００ｎｍ程度の幅を有し、例えば約１μｍ以上の長さを有する。

セルロースの結晶構造は、ＸＲＤパターンによって確認することが可能である。図１４は、天然セルロースのＸＲＤパターン（ＣｕＫα線（５０ｋＶ、３００ｍＡ））の例を示す。図１４に示すＸＲＤパターンでは、結晶構造Iに特有の、１４－１７°および２３°付近のピークが現れている。再生セルロースは、結晶構造IIであることが多く、１２°、２０°および２２°付近にピークを有し、１４－１７°および２３°付近のピークを有しない。

本開示の実施形態による生体貼付用膜は、例えばヒトの顔、腕などの皮膚に貼付されて使用され得る。本開示の実施形態による生体貼付用膜は、典型的には、７ｍｍ^２以上の面積を有する。生体貼付用膜の面積が７ｍｍ^２以上であると、皮膚に貼付する場合、より大きな領域を覆えるので有益である。本開示の生体貼付用膜は、皮膚以外にも適用することができ、例えば、臓器の表面に貼付され得る。この場合、生体貼付用膜は、臓器同士の癒着の防止、臓器の保護などの機能を発揮し得る。

本開示の実施形態による生体貼付用膜を皮膚に貼り付ける場合、水もしくは化粧水などの液体またはクリームなどが生体貼付用膜と皮膚との間に介在されることがある。生体貼付用膜自体に、美容成分または有効成分などの、生体に作用、または、生体を保護する成分を保持させることも可能である。例えば、膜内の空隙に、それらの成分を保持させ得る。特に、生体貼付用膜が、セルロースの真密度である１．５ｇ／ｃｍ^３よりも低いかさ密度を有すると、膜内に美容成分などをより浸透させやすい。美容成分などの、生体に作用、または、生体を保護する成分は、固体の形態で膜内の空隙に保持されていてもよいし、液体に溶解および／または分散され、溶液、分散液またはクリームの形態で膜内の空隙に保持されてもよい。本開示の実施形態による生体貼付用膜は、例えば、０．３ｇ／ｃｍ^３以上１．５ｇ／ｃｍ^３以下のかさ密度を有する。かさ密度が０．３ｇ／ｃｍ^３以上であると、セルロース膜の形状の維持に必要な強度を確保し得るので有益である。

図１は、生体に作用、または、生体を保護する成分を保持した生体貼付用膜の例を示す。図１では、概ね円形状の生体貼付用膜１００Ａが示されている。これはあくまでも例示であり、生体貼付用膜１００Ａの形状は、図１に示す例に限定されない。

生体貼付用膜１００Ａは、生体に作用、または、生体を保護する成分として、例えば膜の内部に有効成分１７０を保持する。有効成分は、膜の表面に存在していてもよい。生体貼付用膜が有効成分を保持しているか否かは、例えば赤外分光法によって確認することが可能である。生体貼付用膜１００Ａを構成する再生セルロースが親水性であるので、本開示の実施形態による生体貼付用膜には、水溶性の成分を保持させることが可能である。また、セルロース分子は、親水性に加えて疎水性も併せ持つ両親媒性であるので、疎水性の成分を生体貼付用膜１００Ａに保持させることも可能である。

有効成分は、例えば、美白成分、紫外線防御成分、保湿成分、育毛成分もしくは化粧料などの美容成分または薬効成分などであり得る。美容成分の例は、アラビアガム、トラガカントガム、ガラクタン、グアガム、キャロブガム、カラヤガム、カラギーナン、ペクチン、カンテン、クインスシードエキス（マルメロの種子由来）、アルゲコロイド（カッソウエキス）、デンプン（コメ、トウモロコシ、バレイショまたはコムギ由来）、サクシノグルカン、カゼイン、アルブミン、ゼラチン、ムチン、コンドロイチン硫酸、キシリトール、マルチトース、ピロリドンカルボン酸ナトリウム、ビタミンＡ（レチノール、レチナール、レチノイン酸など）およびビタミンＡ誘導体（トレチノイン、パルミチン酸レチノールなど）、ビタミンＢ（チアミン、リボフラビン、ピリドキシン、ピリドキサミン、葉酸など）およびビタミンＢ誘導体（フルスルチアミンなど）、ビタミンＣ（アスコルビン酸（ナトリウム）など）、ビタミンＣ誘導体（グリセリルアスコルビン酸、テトラヘキシルデカン酸アスコルビルなど）、ビタミンＤ（エルゴカルシフェロール、コレカルシフェロールなど）およびビタミンＤ誘導体（ジヒドロタキステロール）、ビタミンＥ（α-ト
コフェロール）およびビタミンＥ誘導体（酢酸α－トコフェロール、α－トコフェリルキノン、コハク酸α－トコフェロールなど）、ビタミンＫ（フィロキノン、メナキノンなど）、ポリフェノール（ハイドロキノン、４－メトキシサリチル酸カリウム、ルシノール、アントシアニンなど）、３－サクシニルオキシグリチルレチン酸二ナトリウム、プラセンタ、ジオキシベンゾン、４－メトキシけい皮酸２－エチルヘキシル、各種アミノ酸、ケラチン、ハイドロキシアパタイト、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、セラミックス（アルミナ、ジルコニアなど）、キチン、キトサン、アルブチン、エラグ酸、コウジ酸、トラネキサム酸、グリセロール、乳酸ナトリウム、ヒアルロン酸、セラミド、ミノキシジル、フィナステリド、コラーゲン、エラスチン、各種エキス、クエン酸、レシチン、カルボマー、キサンタンガム、デキストラン、パルミチン酸、ラウリン酸、ワセリン、酸化チタン、酸化鉄、合成色素、染料、フェノキシエタノール、フラーレン、アスタキサンチン、コエンザイム、ヒトオリゴペプチド、グリセリン、ジグリセリン、ソルビトール、ピロリドンカルボン酸、脂肪酸ポリグリセリル、ポリグリセリン、ホホバオイル、トリメチルグリシン、マンニトール、トレハロース、グリコシルトレハロース、プルラン、エリスリトール、エラスチン、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、エチルヘキサン酸エチル、アクリル酸ナトリウム、エデト酸二ナトリウム、ショ糖脂肪酸エステル、スクワラン、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ステアリン酸グリセリン、エタノール、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロースならびにエクトインである。薬効成分の例は、セファランチン、ルチン、硝酸イソソルビド、インドメタシン、ジフルコルトロン吉草酸エステル、アシクロビル、ケトコナゾール、ケトプロフェン、ジクロフェナクナトリウム、デキサメタゾンプロピオン酸エステル、フェルビナク、クロベタゾールプロピオン酸エステル、ロキソプロフェン、サリチル酸メチルおよびタクロリムスである。これらの有効成分は、固体、溶液、分散液またはエマルジョンの状態で生体貼付用膜１００Aに含まれ得る。

図２は、生体貼付用膜１００Ａの使用例を示す。図２は、生体貼付用膜１００Ａを皮膚２００に貼り付けた状態を示す。ここでは、皮膚２００として顔の皮膚の一部を例示する。

図示するように、生体貼付用膜１００Ａは、例えば、顔、腕など、身体の一部に貼りつけて使用され得る。なお、生体貼付用膜１００Ａの引張強さが２３ＭＰａ以上であると、皮膚に貼付された場合であっても生体貼付用膜１００Ａが容易に破れることがなく、生体貼付用膜１００Ａを長時間皮膚上に貼り付けておくことができる。

生体貼付用膜１００Ａは、１×１０^４ｇ／ｍ^２・２４ｈ以上の水蒸気透過度ＷＶＴＲ（water vapour transmission rate）を有し得る。水蒸気透過度が１×１０^４ｇ／ｍ^２・２４ｈ以上であると、汗などの水分を通しやすく、生体貼付用膜１００Ａを皮膚に貼りつけた場合においてムレなどに起因する不快感を低減し得るので有益である。生体貼付用膜１００Ａの水蒸気透過度は、Ｋ７１２９－Ｃに準じた方法でプラスチックフィルムおよびシートに関する水蒸気透過度と同様にして測定することができる。

また、生体貼付用膜１００Ａの、水に対する接触角は、例えば０°～３０°の範囲である。接触角は、例えば、協和界面科学株式会社製の自動接触角計ＤＭ－５０１を用い、θ／２法に基づいて決定することができる。生体貼付用膜１００Ａが水に対してこのような範囲の接触角を示す場合、肌上の水分を生体貼付用膜１００Ａによって素早く吸水でき、生体貼付用膜１００Ａを肌に貼り付けたときの安定性および／または快適性が向上する。

後述するように、本開示の実施形態による生体貼付用膜は、典型的には、重量平均分子量が互いに異なる２種以上のセルロースを原料として用いて作製され、分子量が７０，０００以下の再生セルロースと、分子量が２００，０００以上の再生セルロースとを含む。分子量が２００，０００以上と比較的に大きな再生セルロースを所定の割合で含むので、再生セルロースで構成された膜でありながら、２０００ｎｍ以下程度と薄い自己支持型膜が得られる。本開示の実施形態では、生体貼付用膜中の分子量が２００，０００以上の再生セルロースの割合は、１０％以上である。長鎖セルロースは、再生セルロース膜の強度の向上に貢献する。分子量の大きな再生セルロースと、相対的に分子量の小さい再生セルロースとを膜中に混在させることにより、２０００ｎｍ以下と薄く、支持体を要することなく形状を維持可能なセルロース膜を提供できる。特に、生体貼付用膜中の重量平均分子量分布が１００，０００以上であると、形状の維持に有利である。

上述したように、本開示の実施形態による生体貼付用膜は、分子量７０，０００以下の再生セルロースを２０％以上９０％以下の割合で含み、かつ、分子量２００，０００以上の再生セルロースを１０％以上８０％以下の割合で含む。分子量が７０，０００以下の再生セルロースと、分子量が２００，０００以上の再生セルロースとが膜中で混在することにより、長鎖セルロースの間に短いセルロースを存在させ、生体貼付用膜の表面を微細な凹凸面としたり、セルロース分子間または分子内の水素結合に関わっていない水酸基の割合を増大させたりし得る。これにより、肌に対する密着性を向上させ得る。肌に対する密着性が向上することにより、長時間快適に装着できる膜またはシートの提供が可能になる。

生体貼付用膜に含まれる再生セルロースの分子量の分布は、例えば、生体貼付用膜を適当な溶媒に溶解させてＧＰＣ（Gel Permeation Chromatography）－ＭＡＬＳ（Multi Angle Light Scattering）法により求めることができる。図３は、ＧＰＣ－ＭＡＬＳ法によって得られる、生体貼付用膜中の再生セルロースの微分分子量分布曲線の一例を模式的に示す。図３に例示する微分分子量分布曲線の横軸は、再生セルロースの分子量の対数ｌｏｇ_１０Ｍを表し、縦軸は、積分分子量分布曲線における傾き、換言すれば、ｌｏｇ_１０Ｍあたりの重量分率（ｄｗ／ｄｌｏｇ_１０Ｍ）を表す。微分分子量分布曲線は、微分分子量分布曲線と横軸とに囲まれた部分の面積が１となるように規格化される。

後述する例示的な製造方法によれば、分子量の低下を抑制しながら再生セルロース膜を形成し得る。そのため、互いに分子量の異なる２種のセルロースを原料として用いることにより、図３に模式的に示すように、微分分子量分布曲線において２つのピークが現れ得る。ただし、分子量が所定の範囲にあるセルロースの割合は、微分分子量分布曲線のグラフを用いた一般的な手法と同様にして求めることができる。

例えば７０，０００以下の分子量を有する再生セルロースの割合は、以下のようにして求めることができる。まず、ＧＰＣ－ＭＡＬＳ法により、セルロース膜中の再生セルロースに関する微分分子量分布曲線を求める。次に、微分分子量分布曲線と横軸とに囲まれた部分のうち、ｌｏｇ_１０Ｍが７０，０００以下の範囲の面積を求める。図３では、ｌｏｇ_１０Ｍが７０，０００以下の範囲にある領域をハッチングにより示す。２００，０００以上の分子量を有する再生セルロースの割合も同様にして求めることができ、微分分子量分布曲線と横軸とに囲まれた部分のうち、ｌｏｇ_１０Ｍが２００，０００以上の範囲の面積を求めればよい。図３では、ｌｏｇ_１０Ｍが２００，０００以上の範囲にある領域を網掛けにより示している。

本開示の実施形態による生体貼付用膜は、０％以上１２％以下の結晶化度を有し得る。後述する例示的な製造方法によれば、０％の結晶化度を有するセルロース膜を得ることも可能である。結晶化度が１２％以下であると、結晶の形態の形成に関わる水酸基の割合が適度に低減されることにより、生体貼付用膜の皮膚への密着性が向上し得る。また、水酸基の位置での修飾などにより、生体貼付用膜に種々の機能を付加し得る。ただし、より多くの水酸基が含まれるようにする観点からは、生体貼付用膜中の再生セルロースの分子のうちの９０％以上、より好ましくは再生セルロースの９８％以上が、化学修飾、誘導体化などがなされていないセルロースであると有益である。生体貼付用膜中の再生セルロースは、未架橋であってもよい。

皮膚に対する密着性を向上させる観点からは、後に実施例を参照して説明するように、重水に浸漬後の生体貼付用膜について、フーリエ変換赤外分光によって得られるスペクトル中のＣＨ基に関する吸収ピークの強度に対する、ＯＤ基に関する吸収ピークの強度の比が０．０５以上であることと有益である。セルロース分子間または分子内の水素結合に関わっていない水酸基が適度に存在することにより、生体貼付用膜の皮膚への密着性が向上する。ＣＨ基に関する吸収ピークの強度に対する、ＯＤ基に関する吸収ピークの強度の比が０．１以上であるとより好ましく、０．３以上であるとさらに好ましい。水酸基の位置での修飾などにより、生体貼付用膜に種々の機能を付加し得る。

（応用例）
本開示の実施形態による生体貼付用膜は、高強度であり、図２を参照して説明したように、例えば皮膚に貼付して使用することが可能である。本開示の実施形態によれば、適度な水蒸気透過度を有する生体貼付用膜を提供可能であるので、ムレなどの発生を抑制して、皮膚に長時間貼り付けて使用することが可能である。

図４および図５は、本開示の実施形態による積層シートの一例を示す。図４に示すように、本開示の実施形態による生体貼付膜は、保護層が取り付けられた積層体の形で提供され得る。図４に示す積層シート１００Ｂは、セルロース膜１００と、セルロース膜１００の一方の主面上に配置された保護層１０１とを有する。セルロース膜１００としては、上述の生体貼付用膜１００Ａを適用することができ、セルロース膜１００は、例えば、重量平均分子量が１００，０００以上の再生セルロースで構成された膜であり得る。言うまでもないが、図４および図５は、積層シート１００Ｂをあくまでも模式的に示し、現実の寸法が反映されているわけではない。例えば、セルロース膜１００および保護層１０１の厚さは、図４および図５においては誇張されている。本開示の他の図面においても、説明の便宜のために、実際とは異なる寸法、形状でセルロース膜などを図示することがある。

この例では、セルロース膜１００は、概ね円形状を有している。図４に示すセルロース膜１００の直径は、例えば３ｍｍ程度であり得る。もちろん、セルロース膜１００の形状は、図４に示す例に限定されず、楕円、多角形または不定形であり得る。また、セルロース膜１００と保護層１０１とは、大きさが異なっていてもよい。

図５を参照する。セルロース膜１００は、主面ＳｆおよびＳｂを有し、ここでは、主面Ｓｂ側に保護層１０１が配置されている。保護層１０１は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリウレタン、合成ゴム、セルロース、テフロン（登録商標）、アラミド、ポリイミドなどのシートもしくは不織布、または、シート状の金属、ガラスなどである。また、これらのシートまたは不織布の表面の全体または一部に化学的または物理的な表面処理が施されていてもよい。この例では、保護層１０１もセルロース膜１００と同様に円形である。しかしながら、セルロース膜１００および保護層１０１の形状が一致している必要はない。例えば、単一の保護層１０１上に複数のセルロース膜１００が配置されることもある。なお、積層シート１００Ｂ中の保護層１０１は、セルロース膜１００の形状の維持のための支持体ではない。

図５に模式的に示すように、保護層１０１は、セルロース膜１００の主面Ｓｂから剥離可能に構成されている。セルロース膜１００は、例えば２３ＭＰａ以上の引張強さを有し、保護層１０１が剥離された状態においても形状を維持可能である。

ここで、図６～図１１を参照しながら、本開示の積層シートの使用方法の例を説明する。

まず、上述の積層シート１００Ｂを用意し、図６に示すように、セルロース膜１００の主面ＳｆおよびＳｂのうち、保護層１０１の配置されていない主面Ｓｆを、積層シート１００Ｂを貼りつけたい部分に対向させる。この例では、皮膚２００（例えば顔の皮膚の一部）に、セルロース膜１００の主面Ｓｆを対向させる。

このとき、セルロース膜１００の主面Ｓｆ上または皮膚２００上に、水などの液体３００および／またはクリーム３０２を付与してもよい。液体３００およびクリーム３０２は、例えば、水、油脂、アルコールまたは乳化剤などを含有し、前述の１種以上の有効成分をさらに含有していてもよい。

次に、セルロース膜１００の主面Ｓｆを皮膚２００に対向させた状態で積層シート１００Ｂを皮膚２００に接触させることにより、図７に示すように、積層シート１００Ｂを皮膚２００に貼付する。さらに、図８に示すように、セルロース膜１００の主面Ｓｂから保護層１０１を剥離する。セルロース膜１００から保護層１０１を剥離することにより、図２を参照して説明した例と同様に、皮膚２００上にセルロース膜１００を残すことができる。

セルロース膜１００の主面Ｓｆ上に、他の保護層を設けておいてもよい。図９は、積層シートの他の例を示す。図９に示す積層シート１００Ｃは、セルロース膜１００の主面のうち、保護層１０１が配置された主面とは反対側の主面に、第２の保護層１０２を有する。保護層１０２を構成する材料は、保護層１０１と共通であってもよいし、異なっていてもよい。保護層１０２の大きさが、セルロース膜１００または保護層１０１と異なっていても構わない。典型的には、この保護層１０２も、保護層１０１と同様にセルロース膜１００から剥離可能である。保護層１０２の存在は、セルロース膜１００のハンドリングをより容易にする。

このような積層シート１００Ｃを用いる場合、図１０に示すように、まず、セルロース膜１００から保護層１０１を剥離する。保護層１０１の除去により、セルロース膜１００の主面Ｓｂが露出される。その後、露出された主面Ｓｂを皮膚２００に対向させる。積層シート１００Ｂの場合と同様に、このとき、セルロース膜１００の主面Ｓｂ上または皮膚２００上に、水もしくは化粧水などの液体３００および／またはクリーム３０２が付与されてもよい。

次に、図１１に示すように、セルロース膜１００および第２の保護層１０２の積層体を皮膚２００に貼付する。その後、セルロース膜１００の他方の主面、すなわち、主面Ｓｂとは反対側の主面から、保護層１０２を剥離する。保護層１０２の剥離により、皮膚２００上にセルロース膜１００を残すことができる。

本開示の生体貼付用膜は、少なくとも一部が着色されていてもよい。図１２は、着色されたセルロース膜１００ｂを皮膚２００に貼り付けた状態を模式的に示す。セルロース膜１００ｂは、上述のセルロース膜１００を染料、顔料などによって着色することにより得られた膜であり得る。後述する例示的な製造方法によれば、典型的には透明な再生セルロース膜が得られる。皮膚の色に近い色で着色されたセルロース膜１００ｂを用いることにより、皮膚２００のシミ、ホクロ、傷痕などをセルロース膜１００ｂで覆い、これらを目立たなくすることが可能である。

本開示の実施形態による生体貼付用膜は、例えば傷痕の上に貼り付けられることにより、外部からの刺激から皮膚を保護する保護シートとして機能し得る。生体貼付用膜としてのセルロース膜１００または１００ｂが、医療を目的とした成分を保持していてもよい。あるいは、印刷などによってセルロース膜に模様、色彩を施しておけば、本開示の生体貼付用膜をシールタトゥーのような加飾用シートとして利用することもできる。

従来、皮膚に貼付するシートの材料として、ポリ乳酸が提案されている。しかしながら、ポリ乳酸は、疎水性材料であり、ムレなどが懸念されるために、長時間の使用には不適である。また、ポリ乳酸のシートは、厚さが５００ｎｍ以上になると、皮膚への貼付にアクリル接着剤またはシリコーン接着剤などの接着剤を必要とする場合がある。したがって、皮膚に貼付するような用途では、接着剤が皮膚に与える刺激および接着剤の水蒸気透過度を考慮する必要がある。

これに対し、厚さが２０００ｎｍ以下であるセルロース膜は、接着剤を要することなく皮膚２００に貼りつけることが可能であり、したがって、本開示の実施形態による生体貼付用膜は、例えば厚さが５００ｎｍ以上であっても接着剤なしに皮膚に貼付可能である。その理由としては、セルロース膜は、５００ｎｍ以上の厚さを有する場合でもしなやかさを示し、例えば頬、腕などの曲面などに代表される凹凸に追従しやすく、そのため、ポリ乳酸膜と比較して、セルロース膜表面の官能基およびファンデルワールス力の影響が大きくなり、密着性が向上するからであると推測される。接着剤なしに皮膚に貼付可能であるので、ムレなどを軽減してセルロース膜１００または１００ｂを長時間使用することができる。さらに、セルロースは、生体適合性を有し、直接皮膚に貼付した場合であっても、皮膚に対して物理的または化学的なストレスを与えにくく、また、両親媒性で、親水性の特性を持ちながら水には溶けないという性質を有するので、汗などの水分によって溶解される心配がなく、耐久性に優れている。

セルロース膜１００、１００ｂは、単層膜であってもよいし、複数の膜が積層されて構成される積層膜であってもよい。生体貼付用膜が積層構造を有する場合には、積層構造を構成する各層のセルロース膜に、互いに異なる成分を保持させ得る。また、生体貼付用膜を構成する積層構造が、再生セルロース以外の材料で構成されたシート状の部材をその一部に含んでいてもよい。

ここで、本開示の実施形態による生体貼付用膜として適用可能なセルロース膜の例示的な製造方法を簡単に説明する。

まず、溶媒にセルロースを溶解させることによりセルロース溶液を調製する。溶媒に溶解させるセルロースとしては、天然セルロースおよび再生セルロースのいずれをも用い得る。本開示の実施形態では、後に実施例により説明するように、重量平均分子量の異なる複数種のセルロースを溶媒に溶解させてセルロース溶液を得る。セルロース溶液の調製に使用するセルロースは、所望の重量平均分子量を有する限り、特に制限されない。セルロース溶液の調製に使用するセルロースは、例えば、パルプもしくは綿花などの植物由来のセルロース、または、バクテリアなどの生物が生成したセルロースであり得る。セルロースの原料における不純物濃度は、例えば１０重量％以下である。溶媒に溶解させるセルロースの重量平均分子量が２，０００，０００以下であると取り扱いが容易となるので有用である。セルロースの重量平均分子量が１，０００，０００以下であるとより有利である。

溶媒に含まれるイオン液体は、例えば、下記の一般式（II）で表されるイオン液体である。下記の一般式（II）中、Ｒ_１～Ｒ_６は、独立して、水素原子または置換基を表す。一般式（II）に記載の通り、このイオン液体において、アニオンは、末端カルボキシル基および末端アミノ基を含んでいる。すなわち、下記の一般式（II）で表されるイオン液体において、アニオンは、アミノ酸である。一般式（II）で表されるイオン液体のカチオンは、第四級アンモニウムカチオンであってもよい。

一般式（II）において、置換基は、アミノ基、ヒドロキシル基またはカルボキシル基などの官能基を含んでいてもよい。置換基は、アルキル基、ヒドロキシアルキル基またはフェニル基であってもよく、炭素鎖に分岐を含んでいてもよい。一般式（II）中、ｎは、例えば、４または５である。

溶媒に含まれるイオン液体は、下記の式（III）で表されるイオン液体であってもよい。式（III）中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は、独立して、水素原子または１～４個の炭素原子を有するアルキル基を表す。

セルロース溶液を調製する工程において、第２の溶媒をさらに加えてもよい。例えば、所定の重量平均分子量を有するセルロースとイオン液体などの第１の溶媒との混合物に第２の溶媒をさらに加えてもよい。第２の溶媒は、例えば、セルロースを析出させない溶媒である。第２の溶媒は、非プロトン性極性溶媒であり得る。

セルロース溶液のセルロースの濃度は、典型的には、０．２～１５重量％である。セルロース溶液のセルロースの濃度を０．２重量％以上とすることにより、セルロース膜の厚みを薄くしつつ、その形状の維持に必要な強度を有する生体貼付用膜が得られる。また、セルロース溶液のセルロースの濃度を１５重量％以下とすることにより、セルロース溶液におけるセルロースの析出を抑制し得る。セルロース溶液のセルロースの濃度は、１～１０重量％であってもよい。セルロース溶液のセルロースの濃度が１重量％以上とすることにより、より高い強度を有するセルロース膜が得られる。セルロース溶液のセルロースの濃度が１０重量％以下とすることにより、セルロースの析出がより低減された安定したセルロース溶液を調製できる。

次に、基板の表面にセルロース溶液を付与して、基板の表面上に液膜を形成する。基板の表面の水に対する接触角は、例えば９０°以下である。この場合、セルロース溶液の基板に対する濡れ性が適切であり、基板の表面に沿って広がりのある液膜を安定して形成し得る。基板の材料は、特に限定されない。基板は、典型的には、平滑な表面を有する非多孔構造を有する。この場合、基板の内部にセルロース溶液が入り込むことを防止でき、後工程において生体貼付用膜を基板から分離しやすい。

基板は、化学的または物理的な表面改質が施されていてもよい。基板として、例えば、紫外線（ＵＶ）照射またはコロナ処理などの表面改質処理がなされたポリマー材料の基板を用いてもよい。表面改質の方法は特に限定されない。例えば、表面改質剤の塗布、表面修飾、プラズマ処理、スパッタリング、エッチング、ブラストなどが適用され得る。

基板にセルロース溶液の液膜を形成する方法は、例えば、アプリケータなどにより基板の表面との間に所定のギャップを形成するギャップコーティング、スロットダイコーティング、スピンコーティング、バーコーターを用いたコーティング（Metering rod coating）またはグラビアコーティングなどである。ギャップの大きさ、スロットダイの開口の大きさおよび塗工スピード、スピンコートにおける回転数、バーコーターもしくはグラビア版における溝の深さおよび塗工スピードなどと、セルロース溶液の濃度とを調整することによって、基板上の液膜の厚さを調整でき、最終的に得られる生体貼付用膜の厚さを調整可能である。なお、基板にセルロース溶液の液膜を形成する方法は、キャスティング法、スキージを用いたスクリーン印刷、吹付塗装または静電噴霧であってもよい。

基板上へのセルロース溶液の液膜の形成時、セルロース溶液および基板の少なくとも一方を加熱してもよい。この加熱は、例えば、セルロース溶液を安定に保つことができる温度範囲（例えば、４０～１００℃）で実施されても得る。基板に形成されたセルロース溶液の液膜を加熱してもよい。液膜の加熱は、例えば、第１の溶媒に含まれるイオン液体の分解温度よりも低い温度（例えば、５０～２００℃）で実行され得る。このような温度で液膜の加熱を実行することにより、イオン液体以外の溶媒（例えば、第２の溶媒など）を適度に除去でき、生体貼付用膜の強度を向上させ得る。液膜の加熱は、減圧環境下で実行されてもよい。この場合、溶媒の沸点よりも低い温度でイオン液体以外の溶媒をより短時間で適度に除去できる。

基板にセルロース溶液の液膜を形成した後に、液膜はゲル化されてもよい。例えば、イオン液体に溶解可能であり、かつ、セルロースを溶解させない液体の蒸気に液膜を曝すことにより、液膜をゲル化させ、高分子ゲルシートを得ることができる。例えば、３０～１００％ＲＨの相対湿度の環境下に液膜を放置すると、液膜中のイオン液体が水と接触することにより、液膜におけるセルロースの溶解度が低下する。これにより、セルロース分子の一部が析出し、３次元構造が形成される。その結果、液膜がゲル化する。ゲル化点の有無は、ゲル化した膜を持ち上げることが可能か否かによって判断できる。

ゲル化の工程の条件により、最終的に得られるセルロース膜の結晶化度を調整し得る。例えば、相対湿度が６０％ＲＨ以下の環境でゲル化を行うと、ゲル化が徐々に進行するために、セルロース分子の３次元構造体を安定に形成しやすく、結晶化度を安定に低下させ得る。相対湿度が４０％ＲＨ以下の環境下では、より結晶化度が低減された再生セルロース膜を得ることが可能である。なお、液膜の加熱は、液膜のゲル化の前に行われてもよいし、液膜のゲル化の後に行われてもよいし、液膜のゲル化の前後で行われてもよい。

次に、セルロースを溶解させない液体であるリンス液に、基板および高分子ゲルシートを浸漬させる。この工程において、高分子ゲルシートからイオン液体が除去される。この工程は、高分子ゲルシートの洗浄の工程と理解され得る。この工程において、イオン液体に加えて、セルロース溶液に含まれていた成分のうち、セルロースおよびイオン液体以外の成分（例えば、第２の溶媒）の一部が除去されてもよい。リンス液は、典型的には、イオン液体に溶解可能な液体である。このような液体の例は、水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、オクタノール、トルエン、キシレン、アセトン、アセトニトリル、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミドおよびジメチルスルホキシドである。

次に、高分子ゲルシートから溶媒などの不要な成分を除去する。換言すると、高分子ゲルシートを乾燥させる。高分子ゲルシートの乾燥方法として、自然乾燥、真空乾燥、加熱乾燥、凍結乾燥および超臨界乾燥などの乾燥方法を適用できる。高分子ゲルシートの乾燥方法は、真空加熱であってもよい。高分子ゲルシートの乾燥の条件は、特に限定されない。高分子ゲルシートの乾燥の条件として、第２の溶媒およびリンス液の除去に十分な時間および温度が選択される。

なお、高分子ゲルシートを乾燥させる工程において、自然乾燥、真空乾燥または加熱乾燥を適用することによりと、比較的高いかさ密度を有する、丈夫な再生セルロース膜が得られやすい。一方、高分子ゲルシートを乾燥させる工程において、凍結乾燥または超臨界乾燥を適用すると、自然乾燥、真空乾燥または加熱乾燥を適用した場合と比較して、より低いかさ密度を有する再生セルロース膜が得られやすい。

高分子ゲルシートを乾燥させる工程において、例えば凍結乾燥を適用する場合、凍結可能であり、かつ、１００～２００℃付近の沸点を有する溶媒が用いられる。例えば、水、ｔｅｒｔ－ブチルアルコール、酢酸、１，１，２，２，３，３，４－ヘプタフルオロシクロペンタンまたはジメチルスルホキシドなどの溶媒を利用して凍結乾燥を行うことができる。凍結乾燥に用いる溶媒が、リンス液に溶解可能な溶媒であると有利である。ただし、凍結乾燥に用いる溶媒が、リンス液に溶解できないような溶媒であっても、高分子ゲルシートのリンス液への浸漬の工程の後、高分子ゲルシート中のリンス液を、リンス液に溶解可能な溶媒に置換し、さらに、その溶媒を凍結乾燥のための溶媒に置換することにより、凍結乾燥を実施することが可能である。

このような方法で、高分子ゲルシートから溶媒が除去される。以上に説明したような工程を経ることにより、自己支持型セルロース膜が得られる。

高分子ゲルシートを乾燥させる工程の前および／または後に、有効成分を含む溶液、分散液またはエマルジョンへの浸漬を実行することにより、有効成分を保持したセルロース膜を得ることができる。このとき、複数の有効成分を含む溶液を用いてもよい。溶液における溶媒は、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、オクタノール、トルエン、キシレン、アセトン、アセトニトリル、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミドおよびジメチルスルホキシドからなる群から選択される少なくとも１つである。有効成分を含む溶液への高分子ゲルシートまたはセルロース膜の浸漬に代えて、噴霧、蒸着または塗工によって高分子ゲルシートまたはセルロース膜に有効成分を付着させてもよい。なお、有効成分を含む溶液への高分子ゲルシートまたはセルロース膜の浸漬は、必要に応じて実行される。したがって、有効成分を含む溶液への高分子ゲルシートまたはセルロース膜の浸漬は、省略され得る。この場合、自己支持型の再生セルロース膜自体が生体貼付用膜として提供される。

以下、実施例により本開示の実施形態による生体貼付用膜をより詳細に説明する。もちろん、本開示の実施形態は、以下の実施例によって特定される形態に限定されない。

（実施例１）
以下の手順により、実施例１のセルロース膜を作製した。まず、微結晶セルロースＡｖｉｃｅｌ（「Ａｖｉｃｅｌ」は、エフエムシー コーポレーションの登録商標）と、純度が９５％以上の、綿花由来のセルロースとを用意した。Ａｖｉｃｅｌに含まれるセルロースの重量平均分子量をＧＰＣ－ＭＡＬＳ法により測定したところ、３０，０００程度であった。同様にして、綿花由来のセルロースの重量平均分子量を測定したところ、３５０，０００程度であった。

次に、上述の微結晶セルロースと綿花由来のセルロースとをイオン液体に溶解させることにより、セルロース溶液を調製した。イオン液体としては、上述の一般式（III）においてＲ１がメチル基、Ｒ２～Ｒ４がエチル基であるイオン液体を用いた。微結晶セルロースおよび綿花由来のセルロースの重量比は、それぞれ、２５ｗｔ％および７５ｗｔ％とした。

次に、ギャップコーティングを適用して、平坦な基板の表面にセルロース溶液を付与することにより、基板上に液膜を形成した。このとき、再生セルロース膜の厚さがねらい厚さ７００ｎｍとなるように、ギャップの大きさを調整した。

液膜の形成後、基板および液膜を２５℃、４０～６０％ＲＨの環境下に十分放置することにより、液膜をゲル化させ、高分子ゲルシートを得た。その後、高分子ゲルシートを水洗することにより、高分子ゲルシートからイオン液体を除去した。

その後、高分子ゲルシートをピンセットでつまんで超純水中で基板から分離して不織布上に置いた。不織布上の高分子ゲルシートを超純水から取り出し、高分子ゲルシートを加熱乾燥させ、不織布から乾燥後の高分子ゲルシートを剥離することにより、実施例１のセルロース膜を得た。実施例１のセルロース膜は、概ね５ｃｍ×５ｃｍの形状と、透明な外観とを有していた。

ブルカーナノインコーポレイテッド製触針式プロファイリングシステムＤＥＫＴＡＫ（登録商標）を用いて、ガラス板上に置いた実施例１のセルロース膜の厚さｄを測定したところ、およそ７９０ｎｍであった。得られたセルロース膜のかさ密度は、１．５ｇ／ｃｍ^３であった。かさ密度ｄ_Ｂは、以下の式（１）により求めた。式（１）中、Ｗは、セルロース膜を切り出して作製した試験片の質量であり、ｄは、試験片の厚さ、Ａ_ｐは、試験片の面積である。
ｄ_Ｂ＝Ｗ／Ａ_ｐｄ （１）

ＧＰＣ－ＭＡＬＳ法により、カラム温度：２３℃、流速：０．８ｍＬ／ｍｉｎの条件で、実施例１のセルロース膜中の再生セルロースの分子量を測定した。得られたセルロース膜の重量平均分子量Ｍｗは、２７０，０００程度であり、図３を参照して説明した手法により、７０，０００以下の分子量を有する再生セルロースの割合と、２００，０００以上の分子量を有する再生セルロースの割合とを求めたところ、それぞれ、２６％および４８％であった。なお、分子量の測定には、島津製作所製の送液ユニットＬＣ－２０ＡＤを用い、検出器としてＷｙａｔｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製、示差屈折率計Ｏｐｔｉｌａｂ ｒＥＸおよび多角度光散乱検出器ＤＡＷＮ ＨＥＬＥＯＳを用いた。カラムとしては、東ソー株式会社製のＴＳＫｇｅｌ α－Ｍを用い、溶媒には、塩化リチウムが０．１Ｍ添加されたジメチルアセトアミドを用いた。

また、Ｐａｒｋらによって報告されている、^１３Ｃ－ＮＭＲを利用した手法（非特許文献１参照）により、実施例１のセルロース膜の結晶化度を求めた。結晶化度の算出の概略を述べれば、固体^１３Ｃ－ＮＭＲ測定により取得されたスペクトルにおける、８７～９３ｐｐｍ付近のピークを結晶構造由来、８０～８７ｐｐｍ付近のブロードなピークを非結晶構造由来とし、前者のピーク面積をＸ、後者のピーク面積をＹとしたとき、下記の式により結晶化度を求める。
（結晶化度）％＝（Ｘ／（Ｘ＋Ｙ））×１００ （式中、「×」は、乗算を表す。）

^１３Ｃ－ＮＭＲの測定には、Ｖａｒｉａｎ社製Ｕｎｉｔｙ Ｉｎｏｖａ－４００およびＤｏｔｙ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ， Ｉｎｃ．製の５ｍｍのＣＰ／ＭＡＳプローブを使用し、ＣＰ／ＭＡＳ法を用いた。測定条件は、ＭＡＳ速度：１０ｋＨｚ、室温（２５℃）、試料回転数：１０ｋＨｚ、観測幅：３０．２ｋＨｚ、観測中心：９６ｐｐｍ、観測周波数：１００．５７４ＭＨｚであり、ＣＰパルス（^１Ｈ→^１３Ｃ）法で、観測核９０°パルス：３．９μｓｅｃ、１Ｈ励起パルス：３．８μｓｅｃ、接触時間：２．０ｍｓｅｃ、待ち時間：１０ｓｅｃ以上、積算回数：８，０００回とした。この条件でＣＰ法により測定したセルロースの固体^１３Ｃ－ＮＭＲスペクトルは、十分な緩和時間を設定したＤＤ（Dipolar Decouple）法により測定した固体^１３Ｃ－ＮＭＲスペクトルとよく一致することを確認した。ここで、固体^１３Ｃ－ＮＭＲの基準物質としては、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）を用いた。算出された結晶化度は、０％であった。

（実施例２）
イオン溶液に溶解させるセルロースとして、５０ｗｔ％のＡｖｉｃｅｌと、５０ｗｔ％の綿花由来のセルロースとを用いたこと以外は実施例１のサンプルと同様にして、実施例２のセルロース膜を作製した。得られたセルロース膜の厚さｄは、約７９０ｎｍであった。得られたセルロース膜の重量平均分子量Ｍｗは、１９０，０００程度であり、７０，０００以下の分子量の再生セルロースの割合は、３８％、２００，０００以上の分子量の再生セルロースの割合は、４０％であった。

（実施例３）
７５ｗｔ％のＡｖｉｃｅｌと、２５ｗｔ％の綿花由来のセルロースとを原料として用いたこと以外は実施例１のサンプルと同様にして、実施例３のセルロース膜を作製した。得られたセルロース膜の厚さｄは、約７９０ｎｍであった。得られたセルロース膜の重量平均分子量Ｍｗは、１１０，０００程度であり、７０，０００以下の分子量の再生セルロースの割合は、６９％、２００，０００以上の分子量の再生セルロースの割合は、１７％であった。

（実施例４）
５０ｗｔ％のＡｖｉｃｅｌと、５０ｗｔ％のろ紙由来のセルロースとを原料として用いたこと以外は実施例１のサンプルと同様にして、実施例４のセルロース膜を作製した。ろ紙としては、木材を原料とし、セルロースの純度が９９％以上のものを使用した。なお、ろ紙に含まれるセルロースの重量平均分子量をＧＰＣ－ＭＡＬＳ法により測定したところ、１７０，０００程度であった。

得られたセルロース膜の厚さｄは、約７３０ｎｍであった。得られたセルロース膜の重量平均分子量Ｍｗは、１００，０００程度であり、７０，０００以下の分子量の再生セルロースの割合は、６２％、２００，０００以上の分子量の再生セルロースの割合は、１６％であった。

（実施例５）
５０ｗｔ％の、セルロースの純度が９５％以上のセロハン由来のセルロースと、５０ｗｔ％のろ紙由来のセルロースとを原料として用いたこと以外は実施例１のサンプルと同様にして、実施例５のセルロース膜を作製した。セロハンに含まれるセルロースの重量平均分子量をＧＰＣ－ＭＡＬＳ法により測定したところ、６００，０００程度であった。

得られたセルロース膜の厚さｄは、約７７０ｎｍであった。得られたセルロース膜の重量平均分子量Ｍｗは、１１５，０００程度であり、７０，０００以下の分子量の再生セルロースの割合は、５８％、２００，０００以上の分子量の再生セルロースの割合は、１３％であった。

（実施例６）
５０ｗｔ％のセロハン由来のセルロースと、５０ｗｔ％の綿花由来のセルロースを原料として用いたこと以外は実施例１のサンプルと同様にして、実施例６のセルロース膜を作製した。得られたセルロース膜の厚さｄは、約６６０ｎｍであった。得られたセルロース膜の重量平均分子量Ｍｗは、２０５，０００程度であり、７０，０００以下の分子量の再生セルロースの割合は、４０％、２００，０００以上の分子量の再生セルロースの割合は、３５％であった。

（比較例１）
イオン溶液に溶解させるセルロースとして、Ａｖｉｃｅｌを１００ｗｔ％の割合で用いたこと以外は実施例１のサンプルと同様にして、比較例１のセルロース膜の作製を試みた。しかしながら、ピンセットを用いて高分子ゲルシートを基板から剥離して超純水から取り出すまでの過程で高分子ゲルシートがいくつかの破片に砕けてしまった。ある程度の大きさで残った再生セルロース片に関する重量平均分子量Ｍｗは、３０，０００程度であり、７０，０００以下の分子量の再生セルロースの割合は、９０％、２００，０００以上の分子量の再生セルロースの割合は、１％であった。

（比較例２）
Ａｖｉｃｅｌに代えてセロハン由来のセルロースを原料として用いたこと以外は比較例１のサンプルと同様にして、比較例２のセルロース膜の作製を試みた。しかしながら、ピンセットを用いて高分子ゲルシートを基板から剥離して超純水から取り出すまでの過程で高分子ゲルシートがいくつかの破片に砕けてしまった。ある程度の大きさで残った再生セルロース片に関する重量平均分子量Ｍｗは、６０，０００程度であり、７０，０００以下の分子量の再生セルロースの割合は、７４％、２００，０００以上の分子量の再生セルロースの割合は、５％であった。

（比較例３）
９０ｗｔ％のＡｖｉｃｅｌと、１０ｗｔ％の綿花由来のセルロースとを原料として用いたこと以外は比較例１のサンプルと同様にして、比較例３のセルロース膜の作製を試みた。しかしながら、ピンセットを用いて高分子ゲルシートを基板から剥離して超純水から取り出すまでの過程で高分子ゲルシートがいくつかの破片に砕けてしまった。ある程度の大きさで残った再生セルロース片に関する重量平均分子量Ｍｗは、６０，０００程度であり、７０，０００以下の分子量の再生セルロースの割合は、８２％、２００，０００以上の分子量の再生セルロースの割合は、７％であった。

（強度の評価）
ここでは、高分子ゲルシートを基板から剥離した際に、高分子ゲルシートをピンセットでつまんで超純水中で左右に振り、膜の形状が維持されていたか否かを調べることにより、各セルロース膜の強度を評価した。その結果を下記の表１に示す。表１中の「ＯＫ」は、残ったセルロース膜のうち直径３ｍｍの円と同じかそれ以上の面積を有する部分の面積の合計が、剥離前の高分子ゲルシートの面積に対して８０％以上であったことを示し、「ＮＧ」は、残ったセルロース膜のうち直径３ｍｍの円と同じかそれ以上の面積を有する部分の面積の合計が、剥離前の高分子ゲルシートの面積に対して８０％未満であったことを示す。

表１から、自己支持に必要な程度の強度を有するセルロース膜は、１００，０００程度以上の重量平均分子量を有していることがわかる。

（比較例４）
Ａｖｉｃｅｌに代えて綿花由来のセルロースを原料として用いたこと以外は比較例１のサンプルと同様にして、比較例４のセルロース膜を作製した。得られたセルロース膜の厚さｄは、約６３０ｎｍであった。得られたセルロース膜の重量平均分子量Ｍｗは、３５０，０００程度であり、７０，０００以下の分子量の再生セルロースの割合は、５％、２００，０００以上の分子量の再生セルロースの割合は、８２％であった。

（皮膚に対する密着性の評価）
以下の方法により、皮膚に対する密着性を評価した。まず、作製したセルロース膜を１．５ｃｍ×１．５ｃｍの寸法に切り出したセルロース片を準備し、被験者の前腕内側の皮膚上に市販の化粧水を２０μＬ滴下後、作製したセルロース片を貼付した。３時間の経過後、綿棒を往復させることによりセルロース片の表面を綿棒で擦り、セルロース片が肌から剥離するまでに綿棒を移動させた回数を測定した。

図１３は、実施例１～６および比較例４のサンプルに関する、密着性の評価結果を示す。図１３に示すように、比較例４のサンプルでは、綿棒による片道４３回程度の摩擦によってセルロース片が肌から脱落したことに対し、実施例１のサンプルでは、片道９１回程度の摩擦によってもセルロース片が肌から脱落しなかった。特に、実施例６のサンプルでは、片道１０３６回程度の摩擦によってもセルロース片が肌から脱落しなかった。このように、比較例４と比較して、実施例１～６のセルロース膜では、肌に対する密着性が向上していることがわかる。

以下の手法により、実施例１～３および比較例１のセルロース膜について、セルロース分子間または分子内の水素結合に関わっていない水酸基の割合を評価した。

まず、実施例１～３および比較例１の各サンプルを重水に１時間浸漬させて親水基であるＯＨ基をＯＤ基に置換後、７０℃の温度下での加熱乾燥により、セルロース膜中の水分を除去した。ＯＨ基をＯＤ基に置換した各サンプルについて、ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ，
Ｉｎｃ．社製、フーリエ変換赤外分光分析装置Ｆｒｏｎｔｉｅｒ ＩＲを用い、全反射測定法（ＡＴＲ法）により、ＯＤ／ＣＨのピーク強度比を求めた。ここで、ＯＤ／ＣＨのピーク強度比とは、フーリエ変換赤外分光によって得られるスペクトル中のＣＨ基に関する吸収ピークの強度に対する、ＯＤ基に関する吸収ピークの強度の比を意味する。ＯＤ基に関する吸収ピークとしては、フーリエ変換赤外分光によって得られるスペクトル中、２５００ｃｍ^－１付近に現れるピークを用い、ＣＨ基に関する吸収ピークとしては、２９００ｃｍ^－１付近に現れるピークを用いた。

比較例１のサンプルに関するＯＤ／ＣＨのピーク強度比が０．０３であったことに対し、実施例１のサンプルに関するＯＤ／ＣＨのピーク強度比は、０．０７であった。また、実施例２のサンプルに関するＯＤ／ＣＨのピーク強度比は、０．３６であり、実施例３のサンプルに関するＯＤ／ＣＨのピーク強度比は、１．３であった。以上のことから、ＯＤ／ＣＨのピーク強度比が０．０５以上である、換言すれば、セルロース分子間または分子内の水素結合に関わっていない親水基の割合が高くなることにより、肌に対する密着性が向上したと推察される。

（皮膚に対する長時間貼付性の評価）
（実施例７）
再生セルロース膜の厚さがねらい厚さが１６００ｎｍとなるように、ギャップコーティングにおけるギャップの大きさを調整したこと以外は実施例６のサンプルと同様にして実施例７のセルロース膜を作製した。得られたセルロース膜の厚さｄは、約１６３０ｎｍであった。

（比較例５）
再生セルロース膜の厚さがねらい厚さが３５００ｎｍとなるようにギャップの大きさを調整したこと以外は実施例６のサンプルと同様にして比較例５のセルロース膜を作製した。得られたセルロース膜の厚さｄは、約３５１０ｎｍであった。

（比較例６）
再生セルロース膜の厚さがねらい厚さが５０００ｎｍとなるようにギャップの大きさを調整したこと以外は実施例６のサンプルと同様にして比較例６のセルロース膜を作製した。得られたセルロース膜の厚さｄは、約５１００ｎｍであった。

以下の方法により、実施例６、７および比較例５、６のサンプルの皮膚に対する長時間貼付性を評価した。まず、作製したセルロース膜を１．５ｃｍ×１．５ｃｍの寸法に切り出したセルロース片を準備し、被験者の前腕内側の皮膚上に市販の化粧水を２０μＬ滴下後、作製した実施例６、７および比較例５、６のセルロース片を貼付した。複数人に対して同様の方法で各4枚のセルロース片を貼付し、５時間経過後、セルロース片が脱落していないサンプルの割合を求めた。その結果を表２に示す。

表２から、セルロース膜の厚さが２，０００ｎｍ以下であることが肌への長時間の貼付に有利であるとわかる。

以上に説明したように、本開示の実施形態によれば、肌との密着性が高く長時間快適に貼付可能な自己支持型の生体貼付用膜が提供される。特に、セルロース膜中の７０，０００以下の分子量の再生セルロースの割合と、２００，０００以上の分子量の再生セルロースの割合とを所定の割合とすることにより、肌に対して高い密着性を示す生体貼付用膜を作製可能であることがわかる。

本開示の実施形態による生体貼付用膜は、接着剤なしに皮膚に貼付可能であり、皮膚上に貼り付けられていることを感じさせにくい。また、皮膚に長時間貼り付けられた場合でも皮膚にストレスを与えにくい。生体貼付用膜は、皮膚、臓器などに貼り付けられ得る。生体貼付用膜は、例えば、美容または医療を目的とした肌保護フィルムまたは肌ケアフィルムなどとして利用できる。また、生体貼付用膜に例えば美容成分などの、生体に作用、または、生体を保護する成分を保持させたり、色または模様を付したりすることも可能であり、本開示の生体貼付用膜および積層シートは、例えば美容用または医療用のほか、保護用または加飾用の機能性シートとして利用することも可能である。

１００、１００ｂ セルロース膜
１００Ａ 生体貼付用膜
１００Ｂ、１００Ｃ 積層シート
１０１、１２０ 保護層
１７０ 有効成分
３００ 液体
３０２ クリーム

Claims (12)

1. 生体に貼付するための再生セルロース膜であって、
   分子量７０，０００以下の再生セルロースの割合が２０％以上９０％以下かつ分子量２００，０００以上の再生セルロースの割合が１０％以上８０％以下であり、
   ２０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の厚さを有する、自己支持型の生体貼付用膜。
2. 前記生体貼付用膜中の再生セルロースの重量平均分子量は、１００，０００以上である、請求項１に記載の生体貼付用膜。
3. １×１０^４ｇ／ｍ^２・２４ｈ以上の水蒸気透過度を有する、請求項１または２に記載の生体貼付用膜。
4. ０％以上１２％以下の結晶化度を有する、請求項１から３のいずれかに記載の生体貼付用膜。
5. 重水に浸漬後の前記生体貼付用膜について、フーリエ変換赤外分光によって得られるスペクトル中のＣＨ基に関する吸収ピークの強度に対する、ＯＤ基に関する吸収ピークの強度の比は、０．０５以上である、請求項１から４のいずれかに記載の生体貼付用膜。
6. ０．３ｇ／ｃｍ^３以上１．５ｇ／ｃｍ^３以下のかさ密度を有する、請求項１から５のいずれかに記載の生体貼付用膜。
7. 生体に作用する成分または生体を保護する成分を膜内の少なくとも一部に保持している、請求項１から６のいずれかに記載の生体貼付用膜。
8. 少なくとも一部が着色されている、請求項１から７のいずれかに記載の生体貼付用膜。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の生体貼付用膜と、
   前記生体貼付用膜の一方の主面上に配置された第１保護層であって、前記一方の主面から取り外し可能な第１保護層とを備える積層シート。
10. 前記生体貼付用膜の他方の主面上に配置された第２保護層をさらに備える、請求項９に記載の積層シート。
11. 請求項１から８のいずれかに記載の生体貼付用膜の使用方法であって、美容用、保護用または加飾用のシートとしての生体貼付用膜の使用方法。
12. 請求項９または１０に記載の積層シートの使用方法であって、美容用、保護用または加飾用のシートとしての積層シートの使用方法。

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